Меню

Расчет прочности цементного раствора



Как рассчитать количество песка и цемента для стяжки пола?

Точные данные по расходу компонентов для выравнивания основания вычислить сложно, но этот процесс весьма важен для подсчета будущих трат средств и не только. От качества бетонной смеси зависит срок эксплуатации всей конструкции. На этапе планирования, путем простых арифметических вычислений выполняются все расчеты по строительным материалам. Особенностью действий, является покупка нужного количества расходных компонентов, ведь не интересно оплачивать доставку дважды или продавать затем излишки, которые будут цениться по другой цене. Неправильные пропорции связующих ингредиентов приведут к деформации покрытия, трещинам, вздутием, что в свою очередь снижает долговечность основания, экономия здесь неуместна.

Пропорции цементно — песочной стяжки классические, прописаны в нормативных актах, но здесь первостепенную роль играет — в каких условиях оно будет эксплуатироваться. Одно дело — жилая комната, дом, другое дело — производственные помещения, где будет установлено тяжелое оборудование или будут ездить автомобили.

Марка раствора для стяжки пола зависит от использования самого помещения — если это жилой дом, достаточно марки М150, если это гараж, мойка, производство — здесь уместен вариант М200.

Пропорции раствора для стяжки пола как правило 1 часть цемента, 3 песка, если основание делается в квартире, допускается 1 цемент 4 песка.

Как правильно приготовить раствор для стяжки пола?

Для приготовления смеси используется песок , цемент и вода, иногда добавляют пластификаторы, наполнители. В качестве армированного материала применяется фибра или специальная армированная синтетическая сетка. Наполнителем может быть мраморная крошка, щебень или керамзит , они применяются для увеличения объема бетонной массы. Кроме этого, увеличивается дополнительная прочность и толщина основания, во многих случаях этот фактор имеет главное значение.

Для смешивания компонентов нужна сухая емкость, лопаты и желательно несколько человек — заливка пола процесс физически тяжелый. В емкость засыпают основные наполнители, фибра, пластификатор. Вся масса тщательно перемешивается до получения однородного состава и цвета. Затем, аккуратно добавляется вода, при этом продолжают перемешивать состав. В идеале, консистенция должна быть пластичной и подвижной, чтобы было легче с ним работать. Подвижная цементная масса равномерно распределяется по поверхности, ее легче разравнивать для создания горизонтальной поверхности. Чрезмерно жидкий раствор будет долго застывать, густой не застынет равномерно, обязательно будут неровности.

Перед тем как делать стяжку, на всю рабочую поверхность наносят грунтовочный состав, на которую впоследствии будет уложена бетонная стяжка. Такая грунтовка может быть обычным цементным молочком, как вариант, можно купить специальную для этого грунтовку. Но, перед этим тщательно очистить поверхность от мусора, если есть щели в старом основании, зашпаклевать их. Грунтовка способствует лучшему прилипанию цементного массы и повышает гидроизоляцию основания.

Важным критерием в приготовлении цементной смеси для заливки, является фактическая его толщина. Максимальная может быть порядка 40 мм, это наиболее частый пример, при минимальной — в 20 мм желательно применять армировку поверхности — либо фиброй, либо армированной сеткой. Лишние расходы на данном этапе в дальнейшем обернуться доходом — поверхность прослужит долгие годы без трещин и ремонта.

Различают два вида стяжки — мокрая, полусухая и сухая.

Мокрая относиться к классическому виду, имеет свои неоспоримые плюсы. Но на ее созревание потребуется 25-30 суток и, если на нее уложить напольное покрытие, она начнет крошиться.

Полусухая идеально подходит для быстрых работ или ремонта, когда высыхания время ограничено. Смесь песка, цемента и воды полувлажная, поэтому, время для высыхания требуется гораздо меньше, чем в мокром варианте. После созревания, поверхность шлифуется.

Сухая стяжка не требует высыхания и основание уже на следующий день готово к эксплуатации. Здесь на основание засыпают сухие компоненты и разравнивают их горизонтально, по маякам, с последующим уплотнением трамбовкой. Но стоимость такого вида существенно дороже и самым главным минусом является влагобоязнь. В случае попадания влаги под половое покрытие, там заведется плесень со всеми вытекающими последствиями — полная замена пола.

Если предполагается делать пол из бетона, необходимо утрамбовать грунт, затем насыпать слой песка и щебня, сделать подушку для стяжки, тщательно утрамбовать. Подушка из песка делается толщиной 10 см любого чистого вида и средней фракции щебня.

Черновая стяжка бетонного основания производиться толщиной в 8 см на полиэтиленовую пленку или на подготовленную песчаную подушку.

Какую марку цемента использовать для стяжки пола

Прежде чем купить цемент, необходимо знать назначение пола — какая будет на него нагрузка. Нет необходимости использовать дорогие компоненты, если основание будет монтироваться в квартире или маленьком жилом помещении. Другое дело — производственные помещения, места с усиленным давлением на половое покрытие. Для выполнения стяжки в квартире, вполне пригодна марка цемента М 200. В промышленных местах в приоритете использование М 400, М 500. Марка цемента в цифровом выражении указывает какую нагрузку в килограммах, в застывшем состоянии, выдерживает данный материал на квадратный сантиметр. Пропорции песка и цемента в растворе 1* 4, это соответствует марке бетона М 150. Для более прочного основания, используют цемент более высокой марки, марка раствора М 200 обладает более высокой прочностью, соотношение компонентов 1* 2, для такого бетона используют цемент высоких марок.

Читайте также:  Марки цемент для уличных работ

Стяжка до 30 см делается для выравнивания поверхности основания. Для этой цели используются цементно-песчаные растворы, для более толстой стяжки используют мелкозернистые смеси. Такой состав состоит из песка, цемента и мелкой фракции щебня до 10 мм. В таких составах в качестве заполнителя выступает щебень различных видов — гранитный , гравийный , известняковый . Главное назначение толстой стяжки является выравнивание уровня основания или устройство уклона, например, для схода воды. Такой высокий бетонный слой повышает теплоизоляцию основания.

Особо стоит отметить качество бетонной смеси для производства теплых полов. Раствор в данном случае должен обладать следующими свойствами:

  • иметь низкую пористость — плотный слой повышает теплопроводность, увеличивает эффективность обогрева;
  • исключение образования трещин, иначе могут повредиться тепловые конструкции;
  • быстрое время застывания не позволит образоваться трещинам и прогибам;
  • обладать высокой прочностью.

Для стяжки теплых полов как правило, используется марка цемента М500 с обязательной добавкой в состав фибры.

Сколько нужно песка на 1 куб стяжки?

Точно высчитать расход песка довольно сложно, ведь в отличие от цемента, он храниться далеко в не идеальных условиях и уже имеет в составе влагу. Цифры в нормативных документах указывают на расход песка с минимальной влажностью, что крайне редко бывает в жизни. Опытные строители определяют вязкость раствора на глаз — густота сметаны, без комков и примесей. Для расчета расхода песка, необходимо знать толщину покрытия, площадь помещения и расход на 1м2. Как правило, цифры варьируются в пределах 20 — 25 кг смеси на 1м2 при толщине раствора в 1 см.

Одним из важных критериев при расчетах, является толщина стяжки и площадь помещения.

Вначале расчетов, необходимо узнать объем раствора в кубических метрах. Предполагаемую площадь (30 м) умножаем на толщину (4 см) — 30 * 0.04 = 1,2 м3 объема смеси.

Если требуется изготовить бетон марки М150 из цемента М400, зная норму расхода цемента, вычисляем — 1,2 м3 * 400 = 480 кг. Количество песка вычисляем из расчета 1 / 3, т.е. для раствора марки М150, необходимо будет — 480 * 3 = 1440 кг песка.

Песок для частных домов и квартир приобретают речной , для производственных помещений выбирают карьерный сеяный вид.

Расход цемента на 1 м2 стяжки

Расчет расхода строительного цемента для стяжки 1м2 пола и толщиной в 5 см:

  • вычисляем необходимую кубатуру смеси — 1м2 * 0,05 м = 0,05м2;
  • расход цемента (м150) — 255 * 0,05 = 13 кг на 1м2.

В режиме подсчета всех затрат на приобретение всех необходимых материалов, важно добавить расходы на их доставку. По совету опытных специалистов, лучше такие работы поручить опытным мастерам, ведь речь идет об основании, на котором будет обустроено жилье или рабочая зона. Ошибки и экономия как правило в таких случаях, приводят к плачевным результатам и дополнительным расходам.

Источник

Формула для расчета прочности бетона — какие показатели учитывают?

Одним из главных свойств материала называют прочность бетона при осевом сжатии, растяжении при изгибе затвердевшей смеси. Крепость при сжатии выделяют двух видов: призменную, а также кубиковую. Равным образом долговечность раствора характеризуется классом или маркой. Существует процесс по набору бетоном затвердения, он длится ровно 28 дней. Примерно через 7 суток состав обретает 70% своей окончательной крепости.

Что учитывать и от чего зависит?

Физико-механические свойства находятся под тесным воздействием бетонной структуры, зависящие от смешанности раствора и разнящиеся способами изготовления. А также крепость обусловливается следующими факторами:

Качество перемешивания будущего материала тоже влияет на данное его свойство.

  • интенсивность бетонно-цементного раствора;
  • содержимое компонентов в процентном количестве;
  • водоцементные пропорции в составе смеси;
  • промышленные характеристики;
  • свойства наполнителей;
  • уровень перемешивания ингредиентов состава;
  • часы, потраченные на приобретение раствором твердости;
  • температурные показатели в атмосфере;
  • сырость в окружающей среде.

Распределение по маркам и классам

Марка обозначается буквой М, а сопутствующая цифра возле нее определяет среднее примерное значение прочности при сжатии, выражается в кгс/см2. Таблица по показателям прочности:

Марка Степень прочности, кгс/см2
100 98,2
150 158,6
200 197,4
250 261,90
300 307,40
350 337,42
400 392,8
450 459,29
500 522,77

Марка бетона полностью зависит от количественного соотношения цемента в составе раствора. При этом принято считать, что чем больше количество, тем выше марка и, в обратном порядке.

Определяют крепость еще и по цементным классам. Их разделяют для легких и тяжелых составов, а также по уровням крупности. Для расчета составов и пропорций применяют формулы, а для быстроты подсчета есть автоматические калькуляторы. Средняя прочность с коэффициентом крепости n = 0,136 и обеспеченностью t = 0,96 зависит от класса и формула для вычисления: Вb = Rb х0,778 или Rb = Вb / 0,778.

Нормативные данные

Прочность бетона на растяжение при изгибе, на сжатие и др. определяется ГОСТом 10180—90. К основным контрольным характеристикам состава относят:

  • Нормативные данные сопротивления (Rbn) с вероятностью 95% и обеспеченностью 0,95 или растяжению (Rbtn).
  • Расчетное сопротивление бетона осевому сжатию (смятию). Имеет следующее соотношение, что для первой конечной характеристики обеспеченности Rb составляет — 0,997, а для второй граничное значение Rbser — 0,96.

Как рассчитывать?

Крепость обуславливается многочисленными факторами, но первоочередно зависит от цементной марки Rц и обстоятельств застывания. Учитывая, что качество заполнителей для бетона соответствует запросам, описанным в ГОСТ 10268–80, то прочность материала, зависимая от марки и В/Ц, выражается формулой: Rб = ARц (Ц/В — 0,5), где:

  • Rб — бетонная крепость за 28 сут., МПа;
  • А — показатель, зависящий от наполнителей и их качества;
  • Rц — марка;
  • Ц/В — соотношение цемента и воды в составе (цифра, противоположная В/Ц).

Динамика набора прочности тяжелого бетона: n = 100 * (lg (n) / lg (28)), где n — день, на который желательно определить крепость цемента (но не меньше 3 дней). При обстоятельствах застывания, отличающихся от обычных, особенно по температурным режимам, нужно знать, что уменьшение температуры способствует торможению твердения, а повышение — ускорению. При показателях 10 градусов по Цельсию, спустя 7 сут. цемент будет иметь крепость 40—50%, а при 5 °C — 31—34%. При отрицательных температурах бетоны без специальных добавок вовсе не крепнут.

Граничная высота сжатой зоны (абсолютная или относительная) — показатель (х) предельной прочности бетона, уже перед разрушением.

Формула для вычисления

Чтобы провести расчет прочности бетона на растяжение при изгибе применяют формулу: Rи = 0,1 • P • L / b • h2, где: L — расстояние между балками; Р — масса суммарной нагрузки и к ней добавляется вес бетона; h — высота и b — ширина балки по сечению. Обозначается сокращенно — Btb, и плюсуют число в диапазоне от 0,4 до 8. Прочность на растяжение высчитывают так: Rbt = 0,233 х R2. Показатели растяжения и изгиба существенно меньше, чем способность бетона выносить нагрузки.

Источник

Расчет состава и пропорций тяжелых бетонов

Информация по назначению калькулятора

О нлайн калькулятор расчета и подбора составов тяжелых бетонов на цементном вяжущем с применением крупного и мелкого заполнителей. С учетом пластифицирующих добавок, метода уплотнения и подвижности бетонной смеси. Расчет примерный, и может отличаться от реального, в зависимости от применяемых материалов, их влажности и других характеристик. Для более точного определения пропорций необходимо производить пробный замес.

Краткое описание тяжелых бетонов

Ж елезобетонные изделия для строительства изготавливаются не только на специализированных предприятиях, но и очень часто отливаются непосредственно на возводимом объекте. Без бетона не обходится ни одна стройка. Для создания надежной конструкции с заданными техническими характеристиками используют тяжелый бетон, который в соответствии со строительными нормами обладает объемной массой свыше 1 800 кг/м3.

Отличительные особенности тяжелого бетона

П роизводство строительных материалов осуществляется в двух категориях: легкие и тяжелые бетонные изделия. Они существенно отличаются по физико-технологическим характеристикам и соответственно по области применения:

  • Легкие бетоны — производятся на основе «легких» наполнителей, которые значительно снижают объемную массу и повышают теплоизоляционные свойства. К тому же чем легче бетон, тем он имеет большую пористость, а значит низкую гидравлическую сопротивляемость, поэтому изделия из легкого бетона применяются для внутренних неответственных конструкций без сильного динамического разрушающего воздействия.
  • Тяжелые бетоны — характеризуются высокой прочностью и малой пористостью, что гарантирует отменную стойкость к любым механическим и химическим воздействиям. Строительные материалы из тяжелого бетона применимы для особо ответственных конструкций с открытой (природной) эксплуатацией, в том числе для возведения фундаментов, стен, и заливки полов.

Характеристики тяжелого бетона

Р асчет и подбор состава и пропорций тяжелых бетонов осуществляется с учетом требуемых характеристик (свойств):

  • Прочность – главный показатель способности железобетонных изделий выдерживать разрушающую нагрузку. Именно этот показатель указывает на область применения бетона в высотных зданиях, фундаментах или гидротехнических сооружениях. Показатель классифицируют от В3,5 до В60, что соответствует маркировке пределу прочности от М50 до М1000 (от 5 до 100 Мпа).
  • Температурное расширение и огнестойкость тяжелого бетона – показатель возможности использования строительных изделий в зонах температурного воздействия. Так, заливка пола из тяжелого бетона имеет коэффициент расширения не более 0,5 мм на погонный метр. Бетон способен выдерживать температуру до 500 градусов (выше происходит разрушение), а при температуре порядка 200 градусов теряется его прочность не более 30%.
  • Пористость, водостойкость и морозостойкость – смежные показатели, от суммы которых зависит эксплуатационная стойкость железобетонных изделий. Пористость тяжелого бетона не должна превышать 15%. Морозостойкость маркируется по способности выдерживать циклическое замораживание от F50 до F1000. Тяжелый бетон применяется при строительстве каналов и мостов, поэтому их водостойкость в пределах по маркировке W2 — W20 (цифра – показатель воздействия воды в кгс/см2).
Читайте также:  Цементные работы при морозе

Применение тяжелого бетона

О чень важно правильно проводить расчет и подбор состава и пропорций тяжелых бетонов, т.к. от этого зависит марка получаемого бетона и области его применения:

— Особо ответственные конструкции и гидросооружения должны возводиться из бетона марки не ниже М500.

— Ответственные сооружения, фундаменты и стены многоэтажек, плитные основания изготавливаются из бетона М250 – М350.

— Индивидуальное строительство может осуществляться бетонами М150 – М200.

— Неответственные бетонные изделия для дорожек, отмосток и элементов дорожного или ландшафтного дизайна могут отливаться прочностью М50 – М150.

Структурные особенности тяжелого бетона

С остав и пропорции используемых составляющих для тяжелого бетона напрямую влияет на его технологические и физические характеристики, поэтому расчет должен проводиться достаточно точным, что удобнее осуществлять на онлайн-калькуляторе. Для отливки качественных бетонных изделий с подходящими техническими характеристиками необходимо учитывать ряд особенностей изготовления тяжелого бетона:

  • Заполнители используются обязательно двух типов: крупноформатные и мелкие. Крупноформатные заполнители (щебень или гравий) обеспечивают прочность бетона, а мелкий — за счет уплотненного распределения повышает плотность и снижает пористость бетона. Заполнитель крупных форматов с угловатыми формами обеспечивает меньшую усадку отливки и эксплуатационную высокую динамическую прочность. Фракция мелкого заполнителя также влияет на характеристики бетонного изделия: чем мельче, тем плотность и водостойкость повышается. Стоит учесть, что от прочности крупноформатного заполнителя зависит и прочность самой бетонной отливки.
  • Пластичность бетона или удобоукладываемость – способность бетонной смеси полностью заполнить заливаемую форму с достаточным уплотнением для гарантирования расчетной его прочности. Пластичность маркируют от П1 (минимальная) до П5 (максимальная). Для заливки открытых площадок с применением уплотняющей (вибрационной) техники можно брать бетоны П1, но для сложных конструкций необходимо применять высоко пластичные бетонные растворы от П3 до П5.

О шибочно думать, что добавлением воды можно повысить пластичность бетона без вреда его качеству, т.к. падает его однородность и прочность и увеличивается усадка. Для повышения пластичности бетона используют пластификаторы, которые улучшают способность перемещения наполнителей, что гарантирует качественное заполнение формы и легкий выход из отливки воздуха с равномерной структурой всего бетона. Профессиональное строительство обязательно использует пластификаторы.

Подвижность бетонной смеси

П одвижность бетонной смеси – важнейший показатель удобоукладываемости, который показывает возможность метода (ручного или с использованием механизмов) качественного заполнения формы бетонных конструкций различного применения:

  • Ж2 – применима для массивных железобетонных конструкций и опорных площадок. Обязательно использование виброуплотняющей техники.
  • Ж1 – бетонные смеси для возведения стеновых конструкций гражданского и промышленного назначения. Заполнение малых форм допустимо производить без механического уплотнения, но объемные изделия изготавливаются только с применением виброуплотнения.
  • П1 – рекомендуется проводить отливку непосредственно на месте возведения элемента конструкции. Подвижность применима для изготовления тонкостенных изделий с армированием не более 1%. В частном строительстве отливаются плиты, опоры и балки малого сечения с ручным и механическим уплотнением.
  • П2 – применяется для ответственных армированных (более 1%) конструкций: балки, элементы бункеров и мостов. Изготавливаемые детали обладают повышенной прочностью. В зависимости от формы используется ручное или механическое уплотнение.
  • П3 – бетон с отличной заполняющей способностью, заливаемый в скользящие опалубки с армированием более 1%. Особо популярен как в частном строительстве, так и коммерческом. В отдельных случаях необходимо для качественного заполнения сложных форм применение вибратора.
  • П4 – раствор легко заполняет любые формы опалубки без применения вибраторов, поэтому такой бетон очень популярен в частном строительстве: отливка фундаментов, стеновых и плитных конструкций. К тому же раствор с пластичность П4 идеально подходит для заполнения форм с густым армированием более 1%, при этом качество укладки обеспечивается простой штыковкой.

Д алее представлен полный список выполняемых расчетов с кратким описанием каждого пункта. Если вы не нашли ответа на свой вопрос, вы можете связаться с нами по обратной связи.

Источник